癌症代謝在腫瘤的啟動和進化中具有多效性🏋🏿♂️,針對代謝的幹預被認為是從根本上實現腫瘤調控的途徑。在腫瘤龐大的代謝網絡中存在許多有潛力的治療靶點🤵🏽♂️🗄,它們彼此之間,以及與免疫、轉移、耐藥等信號網絡之間🧆,存在著錯綜復雜的連接🏃♂️。而基於腫瘤微環境特征,構建藥物遞送系統來多級調控腫瘤微環境被證明是實現腫瘤多維度控製的有效策略。近日,MK体育平台藥學院蔣晨課題組針對腫瘤代謝過程中的幾個特征,歸納總結智能藥物遞送系統在實現代謝微環境多級調控中的新進展,以期提供一種新的腫瘤治療範式。相關成果以 Intelligent Delivery Systems in Tumor Metabolism Regulation: Exploring the Path Ahead 為題🧫,在線發表於國際期刊 《先進材料》(Advanced Materials)🧘♂️。
圖1 最新的智能給藥系統(DDS)顯示出獨特的優勢⇢,包括精確傳感、可編程性、反饋控製和內在活性👩🏻🚀。這些特性有助於促進以代謝調節為基礎的多維治療方法。
腫瘤中的惡性細胞表現出了適應性的代謝重編程,以滿足在發展過程中其過度的生物能量和生物合成需求。代謝過程涉及到物質與物質之間的轉化、交流👐🏻,驅動細胞之內👨🏻🎨👊🏽、細胞之間的信號溝通🦧,使腫瘤細胞能夠適應不同的外界壓力。這些代謝變化廣泛包括葡萄糖代謝、乳酸代謝、氨基酸代謝和脂質代謝等多個方面🧑💼。不斷積累的證據表明😲,腫瘤異常代謝與耐藥性、免疫抑製和表觀遺傳突變密切相關。因此,基於腫瘤代謝特征的治療策略變得尤為迫切。
物質的代謝流程大致可分為三部分🌈:底物的攝取、代謝途徑中的酶促反應以及代謝產物的生成及排出。幹擾這三個過程,可以阻礙腫瘤獲得養分,或者誘導有毒產物的積累,打破胞內外平衡。雖然目前已經開發出多種小分子藥物用於上述目的,並處於臨床試驗中,但這些藥物存在一些限製。首先,腫瘤細胞的代謝過程通常與多個通路相互關聯🔄↖️,這意味著單一通路的調控可能會受到其他通路的幹擾🙇🏿。此外🕹,正常細胞和腫瘤細胞共享一些代謝途徑,藥物在正常組織的積累導致意外的副作用。因此,亟需尋求更精確和高效的治療策略以解決腫瘤代謝的復雜性🧑🦼。
通過合理設計的遞送系統有望提高代謝調節策略的治療效率🥎。智能遞送系統具有精準感知、程序性、反饋控製遞送等優勢🧝🏿,可以為基於代謝的多維度治療策略提供支持。為了從治療角度深入了解腫瘤代謝🥐👵,並為遞送系統的設計提供指導🛳,課題組關註了可用於幹預的運輸和轉化途徑,總結了腫瘤代謝的一般特征👰🏿♂️,分類總結了已知的代謝脆弱點和交叉途徑🤹🏼♀️,以及針對性的智能遞送系統設計邏輯,希望為發展多種聯合治療策略提供啟發。
圖2 腫瘤代謝調控中的智能遞送系統🏣🪕。
本課題組博士研究生(卓博計劃學員)李緒雯為論文的第一作者,孫濤副教授↗️、蔣晨教授為論文的通訊作者🥮。
原文鏈接🧿:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202309582